Tuffsten

• 

• 

Tuffsten är en relativt mjuk och porös bergart som består av aska och andra sediment från vulkaniska skorstenar som har stelnat till sten. Efter följande utskjutning och avlagring kompakteras askan till en fast sten i en process som kallas konsolidering. Bergarter som innehåller mer än 50 procent tufftuff anses vara tufftuffiga. Den kan klassificeras som antingen sedimentär eller magmatisk bergart. De studeras vanligtvis inom ramen för magmatisk petrologi, även om de ibland beskrivs med sedimentologiska termer.

Namnets ursprung: Namnet Tuff driven från det italienska tufo, även känt som vulkanisk tuff

Textur: Pyroklastisk

Origin: Extrusiv/vulkanisk

Kemisk sammansättning: Felsisk

Färg: Ljus till mörkbrun

Mineralisk sammansättning: Övervägande glas

Det övriga: Tufftyp: Tufftyp: Tufftyp: Tufftyp, Tufftyp, Tufftyp, Tufftyp: Ljusgrå pimpstensfragment i vit askmatrix

Tektonisk miljö: Konvergerande gräns – subduktionszoner av andinsk typ, intrakontinentala heta punkter och sprickor

Tuffklassificering och sammansättning

Svetsad tuff

Svetsad tuff är pyroklastisk sten som var tillräckligt varm vid tiden för avlagringen för att svetsas samman. Om berget innehåller spridda, ärtstora fragment eller fiammer kallas det i allmänhet för svetsadlapilli-tuff. Under svetsningen håller glasskärvorna och pimpstensfragmenten ihop, deformeras och kompakteras.

Rhyolitisk tuff

Tuff klassificeras i allmänhet enligt arten av den vulkaniska bergart som den består av. Rhyolittuffer innehåller pimpsten, glasfragment och små skorpioner med kvarts, alkalifältspat, biotit osv. Den trasiga pimpsten är klar och isotropisk, och mycket små partiklar har ofta en krescentisk, sickelformad eller bikonkav kontur, vilket visar att de framställs genom krossning av ett vesikulärt glas, som ibland beskrivs som en askstruktur.

Trachyttuff

Trakyttuffer innehåller lite eller ingen kvarts, men mycket sanidin eller anortoklas och ibland oligoklasfältspat, med enstaka biotit, augit och hornblände. Vid vittring övergår de ofta till mjuka röda eller gula lerstenar, rika på kaolin med sekundär kvarts.

Andesitisk tuff

I färgen är de röda eller bruna; deras skorstensfragment är av alla storlekar från enorma block ner till mycket litet granulärt damm. Håligheterna är fyllda med många sekundära mineraler, såsom kalcit, klorit, kvarts, epidot eller kalcedon; i mikroskopiska snitt kan man dock nästan alltid avgöra vilken typ av ursprunglig lava det var från formerna och egenskaperna hos de små kristaller som förekommer i den sönderdelade glasbasen.

Basaltisk tuff

Basaltisk tuff är också allmänt förekommande både i distrikt där vulkaner nu är aktiva och i länder där utbrotten sedan länge är avslutade. De är svarta, mörkgröna eller röda till färgen, varierar kraftigt i grovlek, vissa är fulla av runda svampiga bomber med en fot eller mer i diameter, och eftersom de ofta ligger under vatten kan de innehålla skiffer, sandsten, grus och annat sedimentärt material, och är ibland fossilhaltiga.

Ultramafisk tuf

Ultramafisk tuf är extremt sällsynt; deras kännetecken är överflödet av olivin eller serpentin och bristen eller frånvaron av fältspat och kvarts. Sällsynta förekomster kan inkludera ovanliga ytavlagringar av maars av kimberliter från diamantfälten i södra Afrika och andra regioner. Kimberlitens huvudsten är en mörkblågrön, serpentinrik breccia (blågrund) som när den är grundligt oxiderad och vittrad blir en spröd brun eller gul massa (gulgrund).

Fällning och metamorfism

Under tidens lopp kan andra förändringar än vittring ta över tuffavlagringar. Ibland är de inblandade i veckning och blir skjuvade och kluvna. Den gröna färgen beror på den stora utvecklingen av klorit. Bland de kristallina skifferna i många regioner förekommer gröna bäddar eller gröna skiffer som består av kvarts, hornblände, klorit eller biotit, järnoxider, fältspat m.m. och är troligen omkristalliserade eller metamorfoserade tuffstenar. De åtföljer ofta massor av epidiorit och hornblände – skiffer som är motsvarande lavas och sills. Vissa klorit-skiffrar är också troligen förändrade lager av vulkanisk tuff.

Tuffformation

De flesta tuffformationer innehåller en rad olika fragmentstorlekar och varianter. Dessa sträcker sig från finkornigt stoft och aska (asktuffer) till medelstora fragment som kallas lapilli (lapilli-tuffer) till stora vulkaniska block och bomber (bombtuffer). Tuffar uppstår när skummande magma stiger upp till ytan som en blandning av heta gaser och glödande partiklar och kastas ut från en vulkan. De förhållanden under vilka den utkastade askan stelnar bestämmer tuffens slutliga karaktär. Den kan variera både i textur och i kemisk och mineralogisk sammansättning på grund av variationer i bildningsförhållandena och sammansättningen av det utkastade materialet. Om det pyroklastiska materialet är tillräckligt varmt för att smälta bildas genast en svetsad tuff (kallad ignimbrit). Andra tufter lithifieras långsamt genom kompaktering och cementering, och kan stratifieras när de ackumuleras under vatten.

Tuff Användning

Det är en relativt mjuk sten, så den har använts för konstruktion sedan urminnes tider. Eftersom den är vanlig i Italien använde romarna den ofta för konstruktion. Rapa Nui-folket använde den för att göra de flesta moai-statyerna på Påskön.

Ditt främsta ekonomiska värde är som byggnadsmaterial. I den antika världen innebar tuffstens relativa mjukhet att det var vanligt att det användes för konstruktion där det fanns tillgängligt. Det är vanligt i Italien, och romarna använde det till många byggnader och broar.

Perino, som användes mycket i Rom och Neapel som byggnadssten, är en trachyttuff. Pozzolana är också en sönderdelad tuff, men av basisk karaktär, ursprungligen framställd i närheten av Neapel och använd som cement, men detta namn används nu för ett antal ämnen som inte alltid är av identisk karaktär. I Eifelregionen i Tyskland har en trachytisk,pimpstenstuff som kallas trass bearbetats i stor utsträckning som hydrauliskt murbruk.

Yucca Mountain kärnavfallsförvaringsanläggning, en terminal för slutförvaring av använt kärnkraftsreaktoravfall och annat radioaktivt avfall från det amerikanska energidepartementet, ligger i tuf och ignimbrit i Basin and Range-provinsen i Nevada. I Napa Valley och Sonoma Valley, Kalifornien, grävs områden av tuf rutinmässigt ut för förvaring av vinfat.

Tuff från Rano Rarakuwar använts av Rapa Nui-folket på Påskön för att tillverka det stora flertalet av deras berömda moai-statyer.

Slutsats

• Tuffavlagringarna kan vara flera hundra mil tjocka och den totala volymen av utbrottet kan uppgå till många kubikmil. Denna tjocklek kan komma från ett enda eller flera utbrott under en lång tidsperiod.
• En liten vulkanisk kon med låg relief som omger en ytlig krater kallas för en tuffring. Kratrarna kallas maars och bildas av explosioner som orsakas av kontakten mellan kallt grundvatten och varm magma. Ringen bildas när materialen faller tillbaka till jorden.
• Svetsad tuff är sten som bildas när ejekta är tillräckligt varm när den landar och partiklarna är mjuka och klibbiga. De utkastade partiklarna svetsas ihop. Avlagringarna kan finnas nära utbrottet och ”osvetsad” tuff på ett avstånd där kallare, mindre partiklar föll till marken.
• Ett brett spektrum av material kallas ofta för tuff. Ofta är det enda kravet att materialen har producerats av ett vulkanutbrott.
• Det kan innehålla olika storlekar på partiklar, från stoftstora till blockstora partiklar, och bestå av många olika typer av material.
• Ett stort antal tuftavlagringar kan innehålla fragment som inte har något samband med vulkanisk aktivitet. Inblandningen kommer från vulkaniska explosioner som sker under marken.
• Enormt många tuffavlagringar bildas från magma med rhyolitisk sammansättning, men basaltisk, andesitisk och andra typer av magma kan bidra.
• De är vanligen avsevärt förändrade i sammansättning och textur efter avlagring. Förändringen kan börja med att ett hett asklager stuvas i sina egna gaser och kondenserade vätskor, eller med vatten utifrån som tillsätts till het aska.
• Dessa bergarter kan hittas i nordvästra USA, i stora delar av Washington och Oregon, som ett resultat av Mount St. Helens-explosionen. Andra områden är Nya Zeeland, Påskön, Grekland och Peru.
• Den har använts som byggnadsmaterial sedan urminnes tider eftersom den är lätt att arbeta med och relativt mjuk.
• Förr i tiden gjordes stora ristningar av tuffsten, och det finns berömda statyer på Påskön som är gjorda av tuffsten.
• Den är vanlig i Italien och romarna använde den till byggnader och broar. Romarna trodde också att bin häckade i tuffsten.
• När tuffsten bildas från ett hett askflöde kan den skapa skal runt föremål eller människor.
• Vesuvius utbrott och tuffsten resulterade i bevarade former och hållningar hos de människor som fångades av utbrottet och den täckta askan.
• Kärnavfallsförvaret i Yucca Mountain, en slutförvaringsanläggning för använt kärnreaktoravfall och radioaktivt avfall, ligger i tuff och ignimbrit.